淺析新疆火焰山大橋預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁的吊裝方法
2017-04-25
1工程概況
連霍國(guó)道主干線起于江蘇連云港,止于新疆霍爾果斯,是我國(guó)最長(zhǎng)的國(guó)道主干線。K3949+195火焰山大橋在鄯善至吐魯番公路上,是連霍國(guó)道主干線新疆境內(nèi)的一段,K3949+195火焰山大橋時(shí)跨越火焰山溝谷,上部結(jié)構(gòu)采用8-30cm預(yù)應(yīng)力混凝土T梁;下部結(jié)構(gòu)采用Y型墩,樁基礎(chǔ);肋板式橋臺(tái),樁基礎(chǔ)。該橋設(shè)計(jì)為先簡(jiǎn)支后連續(xù),采用雙幅分離式結(jié)構(gòu),橋面總寬28m,單幅寬13.5m,主體結(jié)構(gòu)T梁112片,每片重約67噸,T型梁采用后張法預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制施工,上橋面后再次張拉連接成前3跨與后5跨連續(xù)整體結(jié)構(gòu)。由于預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制T梁?jiǎn)渭?重量大,數(shù)量多,其吊裝工作成為該橋梁的關(guān)鍵性工作。根據(jù)地形和施工前多方案比較,決定第一、二跨采用100噸吊車協(xié)助架橋機(jī)安裝;后面六跨采用龍門架移T梁到第二跨右側(cè)的鋼管樁門架上,再用滑動(dòng)平車配合架橋機(jī)安裝。國(guó)內(nèi)目前尚無(wú)完整的架橋機(jī)操作規(guī)程,其操作還需在實(shí)踐中繼續(xù)探討并逐步累積經(jīng)驗(yàn)來完善。
2預(yù)制場(chǎng)布置
預(yù)制場(chǎng)設(shè)置在大橋1#-3#橋墩右側(cè)的一片空地上,預(yù)制場(chǎng)地標(biāo)高比橋面標(biāo)高低12m,T形梁預(yù)制臺(tái)座平行于橋縱軸線,設(shè)置30m長(zhǎng)的T梁臺(tái)座12條,預(yù)制臺(tái)座前方約30m是T梁的臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū),后面30m是鋼筋加工區(qū),受地形限制,場(chǎng)地較小。平行于臺(tái)座方向設(shè)置大小龍門架2臺(tái),其中35m雙軌道大龍門負(fù)責(zé)所有臺(tái)座上T梁的起吊,橫移及預(yù)制過程中的大件吊裝。35m單軌道小龍門日常預(yù)制中的施工生產(chǎn)。
3T形梁的吊裝安排
預(yù)制場(chǎng)內(nèi)吊起梁、移運(yùn)梁采用雙軌道龍門架,橋面上移T梁采用雙軌道運(yùn)梁小平車,T梁安裝采用架橋機(jī)。該橋使用跨度40m的架橋機(jī)一臺(tái)。
T梁的吊裝程序:鋼絲繩兜底→雙軌道龍門架起吊→龍門架運(yùn)梁至鋼管架平臺(tái)→運(yùn)梁小平車將梁運(yùn)至架橋機(jī)位→架橋機(jī)吞梁并橫移至安裝梁位→架橋機(jī)微調(diào)并對(duì)位落梁。
4架橋機(jī)拼裝
拼裝前先用型鋼或貝雷片搭設(shè)馬架,由吊車或龍門架將各支腿和兩片柱桁架吊到馬架上組拼或焊接。各部件組裝并接好電氣線路,在馬架下安裝軌道,在支腿處用千斤頂將架橋機(jī)頂起,再把馬架抽出,抽出后千斤頂回油,將架橋機(jī)四個(gè)支腿平穩(wěn)落于已安裝好的軌道上,然后根據(jù)橋面縱坡不得大于0.5%。最后采用吊車或簡(jiǎn)單扒桿將副駕安置在架橋機(jī)主桁架上。對(duì)架橋機(jī)各部件進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)后,將架橋機(jī)運(yùn)至待安裝梁的位置。
5架橋機(jī)縱橫移動(dòng)
鋪設(shè)好縱向軌道,架橋機(jī)橫移至軌道上方,分別將后支腿與前支腿頂離軌道,輪箱轉(zhuǎn)向并騎位于軌道上方,拆除前后腿橫向鋼軌,四支腿平穩(wěn)落于縱向軌道上,同時(shí)將副架移至后支腿處做配重,一般配重結(jié)合運(yùn)梁平車和T形梁一起加荷配重必須經(jīng)過嚴(yán)格驗(yàn)算后才能操作。并收起前支腿,將下一跨蓋梁上的橫向軌道鋪好,各工作就緒,安全檢查后,整機(jī)縱向前移。飄架(即縱向移動(dòng)過跨)到位時(shí)落下前支腿,并鋪好橫向鋼軌,各支腿輪箱轉(zhuǎn)向落在橫向鋼軌上,全面試運(yùn)行安全檢查后,即具備橫向移動(dòng)架橋機(jī)的能力。
6梁的安裝移運(yùn)及架梁工藝流程
安裝前,自行式運(yùn)梁小平車將T梁運(yùn)至架橋機(jī)后跨內(nèi),將副架移到T梁吊點(diǎn)處,安裝吊具進(jìn)行起吊,吊離運(yùn)梁小平車面約5-10cm宜暫停起吊,檢查其安全性,對(duì)各受力部位進(jìn)行觀察確認(rèn)沒有問題時(shí)才能繼續(xù)起吊。梁在起落過程中應(yīng)保持橫向傾斜不超過2%;兩端縱向高差不超過30cm;兩幅架同步起吊后,宜先整機(jī)橫移到待安裝中軸線位置,梁體在縱向吞梁到前跨位置,然后落梁到蓋梁頂約10cm時(shí),保持T梁的穩(wěn)定,微橫移到待安裝的劃線精確位置,宜先落穩(wěn)一端,同時(shí)注意支座位置偏差,梁傾斜度,支座密貼。就位后應(yīng)臨時(shí)支撐穩(wěn)固,將梁橫隔板上鋼筋與安裝好的T梁橫隔板鋼筋焊接,保證T梁安全平穩(wěn),這樣依次安裝下一片梁,整垮梁全部安裝完后,可將架橋機(jī)縱向飄架,進(jìn)行下一跨架設(shè),如此循環(huán)直到完成。每跨梁的架設(shè)一般先準(zhǔn)確安裝一片中梁,再安裝其他梁,每跨第一片中梁安裝準(zhǔn)確時(shí),應(yīng)做可靠的臨時(shí)支撐,待其相接的下片梁安裝就位后,再將兩片橫隔板上鋼筋互相焊接。
7主要安全技術(shù)措施
對(duì)于龍門架呵運(yùn)梁小平車,一般采用定型產(chǎn)品,使用時(shí)應(yīng)按其額定荷載負(fù)重,并嚴(yán)格遵守其操作規(guī)程,確保安全。針對(duì)該橋梁工程的特點(diǎn),重點(diǎn)采取了以下安全措施:
(1)架橋機(jī)的強(qiáng)度與鋼度驗(yàn)算。架橋機(jī)在使用前,在根據(jù)工程特點(diǎn)和尺寸驗(yàn)算其強(qiáng)度與鋼度,對(duì)主桁架接點(diǎn),支腿滾輪及軌道等薄弱環(huán)節(jié),采取加強(qiáng)措施。在大風(fēng)季節(jié),使用架橋機(jī)時(shí)應(yīng)驗(yàn)算其荷載橫向傾覆穩(wěn)定性。(2)架橋機(jī)各個(gè)支腿應(yīng)有同步橫移控制器。架橋機(jī)橫移過程中,前后支腿應(yīng)同步進(jìn)行。其中各種電器應(yīng)靈敏可靠,同時(shí)啟動(dòng),同時(shí)制動(dòng)。(3)橋面軌道坡度調(diào)平。該橋梁拱8跨,其中8#臺(tái)的橋面標(biāo)高最大,順橋縱向設(shè)計(jì)有0.935%的縱向坡度。因而架橋機(jī)跨墩縱向飄架時(shí),其軌道宜采用枕木調(diào)平。橋面設(shè)計(jì)有橫向坡度,雙幅橋面都以橋中軸線為高點(diǎn),并以1.5%的坡度向兩側(cè)傾斜,因而宜采用槽鋼、鋼板和枕木等把架橋機(jī)的橫移軌道調(diào)平。同時(shí)把運(yùn)梁小平車兩軌道的標(biāo)高調(diào)整一致。(4)運(yùn)梁速度控制與抗滑措施。龍門架運(yùn)梁小平車和架橋機(jī)荷載移運(yùn)梁時(shí),其速度控制在0.1-0.2m/s,即6-12m/min之間。各種軌道的端部應(yīng)設(shè)置可靠有效的止滑擋塊或擋板,要經(jīng)常性檢查。(5)架橋機(jī)對(duì)橋面梁體,蓋梁頂?shù)膲毫︱?yàn)算。由于架橋機(jī)有四個(gè)支腿,在吊梁移運(yùn)(吞梁)過程中,最不利工況時(shí)梁體位于架橋機(jī)主桁邊緣,此時(shí)后腿與前腿屬于不均衡受力,一般后腿承受的壓力最大,可按一次超靜定梁計(jì)算后腿的壓力,其應(yīng)不大于橋面最大設(shè)計(jì)荷載。(6)管樁門架的抗傾覆驗(yàn)算。應(yīng)該嚴(yán)格驗(yàn)算起抗傾覆安全性,安全系數(shù)K=gl/ah,K應(yīng)大于2.0,才能確保安全。
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